酶在加工食品保鮮中的應用

韋震，于勝爽，李國強

（煙臺南山學院，山東煙臺 265713）

酶在加工食品保鮮中的應用

韋震，于勝爽，李國強*

（煙臺南山學院，山東煙臺 265713）

食品在加工過程中易受到溫度、微生物、空氣等的作用，從而影響食品的原有風味和營養價值。將酶制劑應用到加工食品保鮮中，可以起到延長貨架期、保證食品品質的作用。本文綜述了常見保鮮酶及其在加工食品保鮮中的應用，并對酶在食品保鮮領域的前景進行了展望。

酶；保鮮；加工食品

食品保鮮劑在食品貯藏保鮮過程中起到了重要的作用。我們常用物理、化學的方法增加食品的保藏期。常用的物理方法有干熱滅菌、濕熱滅菌，由于滅菌溫度較高，導致食品中蛋白質變性，從而影響食品的品質和感官。常用的化學方法有添加保鮮劑如亞硝酸鹽、磷酸和維生素C類等，前兩類保鮮劑會在一定程度上影響食品的風味，并且影響人類的健康，特別是嬰幼兒和過敏人群，而維生素C類保鮮劑則是價格較貴。生物酶食品保鮮技術是將生物酶應用于食品生產，一般通過降低或除去食品中的氧來使食品的保存時間延長[1]。而且生物酶物質本身還具有良好的抑菌作用，可以使某些微生物失去生物活性，從而達到防腐保鮮的目的。常見的保鮮酶有葡萄糖氧化酶、溶菌酶、谷氨酰胺轉氨酶、細胞壁溶菌酶等生物酶，可應用于果汁和啤酒等飲品、肉類、乳制品保鮮。生物酶保鮮技術作為一種新興的保鮮方法，具有價格便宜、健康安全、有效延緩氧化作用等化學添加劑無法比擬的優勢，該保鮮方法具有廣泛的應用前景，本文介紹了幾種常見的保鮮酶，并對常用的化學添加劑進行了比較。

1 常見的酶制劑及其在食品保鮮中的應用

1.1 葡萄糖氧化酶

葡萄糖氧化酶（Glucose oxidase，GOD）系統名稱為β-D-葡萄糖氧化還原酶，在有氧條件下能專一性地催化β-D-葡萄糖生成葡萄糖酸和過氧化氫。GOD廣泛分布于動植物和微生物體內，主要生產菌株為黑曲霉和青霉。作為一種食品添加劑，天然安全，價格便宜，可以有效除去食品中的氧，延緩食品成分的氧化作用。

葡萄糖氧化酶在食品保鮮領域應用廣泛。在果汁釀造過程中，與傳統的保鮮劑相比，葡萄糖氧化酶天然安全，具有酶的專一性，不會與果汁中的其他物質產生反應，并且可以防止果汁氧化變質，抑制褐變，延長果汁的保質期；價格適宜，添加量少，而且抗氧化能力與抑制褐變效果能力強，不需改變原加工工藝和設備，適合大規模生產使用[2]。在啤酒工業中，黃惠芝等[3]對葡萄酒的研究中發現，每瓶啤酒（640mL）只需加入10mg單位葡萄糖氧化酶，去氧率便可接近100%。在葡萄糖氧化酶應用在啤酒制造業中不需要改變原生產工藝便可批量生產，十分便利。

1.2 溶菌酶

溶菌酶（Lysozyme）又稱細胞壁質酶，是一種能水解致病菌中黏多糖的堿性球蛋白。其熱穩定性強、耐酸性強，在干燥條件下可長期保存[4]。許多研究證明，溶菌酶是一種無毒、無害、安全性很高的蛋白質，具有一定的保健作用，常用于食品防腐、保鮮、殺菌等方面。例如，溶菌酶可應用于冷鮮肉、火腿制品、臘腸、乳制品、水產熟食品、色拉的保鮮。由于酶本身具有專一性和抑菌作用，可以水解細菌細胞壁肽聚糖的β-1,4-糖苷鍵，使細菌自溶死亡，因而可以有選擇地使細菌細胞壁裂解死亡，消除細菌危害而又不作用于其他的物質[5]。溶菌酶可以分解枯草桿菌、耐輻射微球菌、大腸桿菌、普通變球菌等微生物。它與植酸、聚合磷酸鹽、甘氨酸等結合使用時，防腐保鮮的效果更佳[6]。

溶菌酶作為一種綠色食品防腐劑，對細菌、真菌、病毒均有抑制作用，因而還可添加于果蔬軟包裝和小方便包裝中保護食品，使其不受微生物的侵害，同時延長食物貨架保存期[7]。

1.3 谷氨酰胺轉氨酶

谷氨酰胺轉氨酶又稱轉谷氨酰胺酶（TG酶），是具有功能活性中心的單體蛋白質，通過催化蛋白質多肽，導致蛋白質分子內和分子間共價交聯，有效改善蛋白質的功能和特性，從而提高食品的風味、口感、質感和外觀。

在肉類保鮮應用中，TG酶可以替代肉制品加工中常用的品質改良劑——磷酸鹽，生產低鹽肉制品。這種酶在常溫、pH中性的條件下，只需添加極少的量，即可達到明顯的效果?？蓱糜谒a加工品、火腿、香腸、面類、豆腐等產品。

TG酶也應用于乳制品加工。在奶粉生產中，為防止奶粉結塊，可加入TG酶，提高酪蛋白的玻璃化溫度；在煉乳生產加工中，為防止脂肪上浮和蛋白質顆粒沉淀，可加入適當的TG酶；在冰淇淋制造中，為增加冰淇淋的塑性，可添加TG酶。

TG酶還可制成保鮮薄膜。用TG酶處理乳品中的酪蛋白后，再經脫水可以制得一種水不溶但可食用的薄膜，應用于食品的包裝和保鮮。

1.4 細胞壁溶菌酶

細胞壁溶菌酶是一種可代替有害人體健康的化學防腐劑的生物酶，專一消除某些微生物的繁殖而讓某些有益細菌得以繁殖，從而對食品進行保鮮防腐處理[8]。

溶菌酶可用于清酒防腐。由于清酒含酒精、無氮浸出物以及有機酸等，大部分微生物在清酒中不能生長，但會生長一種火落菌的乳酸菌，使清酒變酸變臭，故用水楊酸作為防腐劑，但水楊酸損害胃及肝臟。1970年，發現1mg/kg溶菌酶防腐效果與16.67mg/kg的水楊酸相等，是一種綠色的防腐劑[9]。

溶菌酶添加于牛乳中使牛乳人乳化，將牛乳中的溶菌酶提高至原牛乳中的307.7倍，極大提高了營養價值。而奶粉中添加溶菌酶后，有利于嬰兒腸道活性提高，消化吸收能力增強[10]。

2 發展前景

傳統食品生產商通常使用化學添加劑進行食品保鮮，但化學添加劑作用的時間通常只有2～3周，并不能從根本上解決食品口味、質量等問題[11]。而通過食品酶保鮮法的應用，可以使食品在保質期不變的前提下提高產品的品質，或者確保產品在儲存過程中更好的保鮮，以滿足更大區域消費者的需求。在未來，酶在食品保鮮中應用會越來越廣泛，更多酶制劑被研發出來應用到食品保鮮中，這對食品品質的改善，食品儲藏期的延長提供了很好的方法，也為開發新型食品提供了一定的依據。但酶法保鮮技術目前正處在初步研究階段，在應用中仍存在一些問題，如產酶菌株的安全性、酶制劑生產成本高、酶制劑的適用范圍，以及添加酶制劑后對產品感官風味及品質的影響等問題，需要加強進一步的研究。

[1]楊福馨,吳龍奇.食品包裝實用新材料新技術[M].北京:化學工業出版社,2009.

[2]馬清河,胡常英,劉麗娜,等.葡萄糖氧化酶在果汁保鮮中的應用[J].中國食品添加劑,2005,(01):83-85.

[3]黃惠芝,馬林,黃春波.葡萄糖氧化酶延長啤酒保鮮期的研究[J].中國食品衛生雜志,2000,12(03):13-15.

[4]楊玉輝.溶茵酶的研究進展[J].生物學雜志,2009,26(2):64-66.

[5]張遠.酶在食品保鮮中的應用研究進展[J].安徽農業科學, 2005,33(3):469-470.

[6]王燚,郭淑珍,張淑芹.溶菌酶及其在肉制品保鮮中的應用[J].肉類研究,2007,(06):44-46.

[7]張新寶,陳紅兵.溶菌酶的性質及其在食品防腐中的應用[J].江西食品工業,2008,4:42-45.

[8]唐雪燕,王麗莎.酶工程在食品工業中的研究應用[J].科研, 2015,46:164-165.

[9]薛福連.生物酶保鮮包裝技術[J].中國包裝,2012,5:35.

[10]劉世清.牛乳中溶菌酶的生物學特性及其應用[J].畜牧獸醫科技信息,2005,(4):66-67.

[11]孟雯.諾維信以人為本憑借本地化專業技術服務推動酶制劑產業發展[J].食品安全導刊,2015,5.

行業動態

德爾蒙公司研發新轉基因粉紅色菠蘿

轉基因果蔬的出現近年來在全球果蔬業里成為了一個焦點，全球各地有人歡喜有人愁。美國德爾蒙公司（Del Monte Fresh Produce）近日所研發的新轉基因粉紅色菠蘿，雖尚未獲得美國食品和藥物管理局（FDA）的正式批準，但已被該局認定在安全及監管方面沒有任何問題。

據美國食品和藥物管理局的發言人表示：“德爾蒙公司主動向我們提交了相關的證據，證明粉紅色的菠蘿與其它菠蘿一樣安全及具有豐富的營養價值。粉紅色菠蘿因基因改變而所產生的酶量較低，這種酶會將菠蘿里的番茄紅素轉換為β-胡蘿卜素，既然酶量沒那么多，所轉換的β-胡蘿卜素也較少，但番茄紅素在番茄及西瓜里都找得到，所以盡管粉紅色菠蘿的番茄紅素量較高，消費者還是可以安全食用?！?/p>

據發言人透露，德爾蒙公司打算在哥斯達黎加種植該粉紅色菠蘿。公司也在與美國食品和藥物管理局協商后，計劃以“特別甜的粉紅色菠蘿”的營銷方式銷售該品種，此營銷方式能把粉紅色菠蘿與在1990年代時公司所推出的“金黃特甜菠蘿”區分開來，讓消費者能了解到這兩種菠蘿之間的不同。

消息來源：中國水果門戶

Application of Enzyme in Preservation of Processed Food

WEI Zhen,YU Sheng-shuang,LI Guo-qiang*
(Yantai Nanshan University,Yantai 265713,China)

Temperature and microbiology as well as air,play significant roles in food process,because they can effect flavor and nutrients.Now enzyme is used in food preservation to extend food shelf-life and guarantee food quality.The article mainly introduced species of enzyme for preservation and its application.At last,the author put forward the prospects of enzyme in the field of processed food preservation.

Enzyme;preservation;processed food

S609+.3

A

1008-1038(2017)01-0001-03

2016-10-12

韋震（1996—），女，專業為食品質量與安全

*通訊作者：李國強（1985—），男，助教，研究方向為功能食品加工與應用